航空发动机孔探检查中的风险管理范文

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摘要：对发动机孔探检查工作中存在的风险事件进行识别，通过实例加以分析，给出缓解风险的措施以及工作体系构建、流程优化、人员能力培养等方面的建议，以供同行参考。

关键词：发动机；孔探检查；风险管理；危险源；应对措施

引言

发动机试验过程中的孔探检查是通过工业内窥镜（孔探仪）对发动机内部结构进行检查，为研制过程提供状态变化信息积累，能及时发现发动机的内部结构损伤，持续跟踪损伤的扩展，是降低发动机试验过程发生损伤造成重大影响的有效措施。随着国家战略的实施以及重大专项的成立，国内某航空发动机研究所研制任务不断扩展，试验过程中的发动机装配、分解及试车任务的增加使得常规发动机孔探检查工作任务不断增多。研制人员对试验过程中发动机零部件故障或故障排除措施尤为关注，监控检查故障发生点的需求对发动机孔探检查技术提出了更高的要求，使发动机孔探检查工作逐渐成为了被关注的重要工作点。新研型号对孔探检查及其历史故障监控提出了新的要求，但研究所目前设备资源配备却不足，这在一定程度上增加了孔探检查工作的风险。孔探检查工作现状与发动机研制需求之间的矛盾逐渐突出，如果处理不当，可能导致严重的后果和巨大的经济损失。为适应发动机研制的需求，本文以国内某航空发动机研究所孔探检查工作为例，通过风险管理的模式，查找孔探检查过程中的危险源，对发动机孔探检查工作中存在的风险事件进行识别，并给出缓解风险的措施以及工作体系构建、流程优化、人员能力培养等方面的建议。

1 风险管理策略

按照风险管理策略，将对存在的风险因素进行合理分类和管理、制定积极应对措施、降低风险发生的可能和影响程度设定为风险管理目标；依据本单位的实际工作情况以及相关工作标准，制定适宜的风险评估准则；将风险发生的可能性判据分为一般情况不会发生、极少情况下发生、某些情况下发生、较多情况下发生、常常发生等五个等级；从是否会对技术性能产生何种影响、是否延误进度、增加的成本是否超出预算的百分比等级三个方面对风险后果的严重性进行判定；采用风险矩阵将风险等级确定为高（G）、中（Z）、低（D）三个等级。

2 识别风险源

根据发动机孔探检查工作流程，对孔探检查主要工作进行风险识别，流程图见图1。按照流程，从人员、设备、环境、管理四个方面找出风险源，并结合风险管理策略，对风险事件发生的可能性等级和影响程度进行评估，如表1所示。

3 风险源导致问题案例

通过在日常工作中的问题收集，列举以下几个在孔探工作中曾发生的典型问题案例，以更好地说明风险源带来的危害，以及识别风险源并采取应对措施的重要性。

3.1 探头卡滞在发动机内图1孔探检查工作流程图燃烧室单元体多为短环形结构，由机匣、火焰筒等结构组成，其中在火焰筒内外壁前后段设有主燃孔和掺混孔（见图3），使火焰筒头部形成用来稳定燃烧的涡流以及调节燃烧室出口温度场。 检查燃烧室火焰筒外壁时，曾发生过探头卡滞问题，正是由于孔探仪软轴进入了外壁的掺混孔内。因此，检查燃烧室火焰筒等区域时存在两个危险源，一是由于火焰筒温度降低很慢，燃烧室内的余温使设备遭遇高温损坏；二是软轴卡在掺混孔（约ф8）内，由于软轴本身的特点以及火焰筒结构，探头非常不易拿出，有可能卡死在孔内，很容易造成发动机下台事故。即使探头从燃烧室内取出，软轴的导向关节以及外部包裹的丝线也会受到损伤，孔探设备需及时维修，否则可能延误试验任务进程。

3.2 镜头掉落至发动机内分流环主要由6块扇形块组成，孔探检查的是分流环内外涵沿周向分布的焊点部位（见图4）。由于此类静子部件无法转动，因而检查时只能将孔探软轴从起始点送入并沿着部件内壁延伸至中介机匣半周处，且此操作至少重复2遍才能检查完全整周的全部焊点。操作较为繁琐，需要具有一定操作技能和经验的人员完成。因此，检查中介机匣分流环焊点时容易产生软轴卡滞及探头磨损。3.3 探头与叶片碰撞、打伤检查高压压气机、涡轮转子叶片时，通常由两至三人共同进行，其中一个重要工作就是通过附件机匣对高压转子进行摇转。目前采用手工摇转方式，即操作人员通过专用工具与棘轮扳手配合完成摇转操作。但是存在手工用力速度不均匀、转动过程中不能紧急制动、操作空间狭窄等问题，而且摇转持续时间长，容易造成人员疲劳和操作失误。而且在检查过程中需要频繁变换高压转子转动状态，包括变换转动速度、转动方向、启停状态，这种频繁变换需孔探仪操作人员和摇转人员相互配合，因现场吵杂等原因造成沟通不畅，曾发生反复无效操作或打伤孔探仪探头等问题。

4 风险应对措施

按照上述风险等级由Z～D排序，针对风险事件采取规避措施。

4.1孔探仪镜头掉落发动机内事件应对措施该事件主要原因是孔探仪螺纹失效或工作中螺纹松动。应对措施：更换镜头时，进行二次拧紧确认，探头送入检查部位前应确认镜头处于拧紧状态；对检查人员进行培训，养成工作习惯；工作中尽量减少孔探仪探头在发动机流道内与机件的接触；配备抓取机械手，练习机械手的使用。

4.2 孔探仪探头与叶片碰撞事件应对措施该事件主要原因是检查时镜头位置过于靠近旋转的叶片，或者是检查过程中摇转人员的误操作。应对措施：孔探检查旋转件时，影像内应可见静子边缘；进行检查时，摇转人员应听从孔探仪操作人员指令；采用电动摇转装置。

4.3 影像信息判断错误事件应对措施该事件主要原因是人员经验和能力不够。应对措施：对人员进行培训，提升影像判断能力；采用双人检查的操作方式；对于难以判断的或不易识别的图像应及时与设计人员进行沟通。

4.4 孔探堵盖安装座损坏事件应对措施该事件主要原因，一是在拆卸过程中过度施力，二是在安装、拆卸孔探堵盖和安装座时相对压力过大造成了磨损。应对措施：对操作人员进行培训，堵盖拆卸过程控制施加力；安装过程中减少快卸堵盖与安装座之间压力；按规程要求涂抹螺栓高温防烧剂。

4.5 孔探仪探头卡滞事件应对措施该事件主要原因是探头与发动机内部结构发生缠绕。应对措施：孔探检查过程中应避免探头在发动机复杂型腔内游走；随时观察探头所处位置，发现接近易缠绕区域应及时避让；对操作人员进行培训和考核，提升人员技能；依据任务难度和人员评价考核结果选派操作人员。

4.6 孔探仪低温无法工作事件应对措施该事件主要原因是工作环境温度过低。应对措施：采用提前预热的方式，提升机器自身温度；制作保温外套，避免设备温度过低。

4.7孔探堵盖损坏、掉入外涵事件应对措施该事件主要原因，一是由于堵盖变形或与堵盖安装座粘接后拆卸过程施力过度；二是由于频繁安装拆卸造成堵盖磨损。应对措施：对操作人员进行培训，堵盖拆卸过程控制施加力；堵盖安装过程中减少快卸堵盖与安装座压力；按规程要求涂抹螺栓高温防烧剂。

4.8任务未及时下达到操作者事件应对措施该事件主要是由于本单位任务安排人员疏忽造成的。应对措施：指定专人管理下达任务；制定任务落实清单。

4.9调整的检查技术要求未及时落实事件应对措施该事件主要是由于人员疏忽造成的。应对措施：要求型号主管及时掌握技术文件变化情况；文件发放人员应将相关要求统一集中存放；指定专人管理要求下达任务。

4.10 设备资源不足事件应对措施申请增加设备；规范操作设备，避免设备损坏。

4.11 孔探仪高温损坏事件应对措施该事件主要是由于发动机停车后没有冷却足够时间，发动机内环境过热导致。应对措施：严格执行热端部件检查要求，即按照规定时间（停车8小时）对发动机进行冷却。

5 总结

实际工作中，为了使人员能力尽快满足工作需要，成立了专门孔探团队，对孔探检查人员进行系统培训。形成固定的培训模式，即以必要的应知应会内容为基础，遵循由通用到专用、由浅入深的原则，固定了系统的培训模式和考核计划，并实行累计实践时数达到要求才能上岗的原则。为固化风险管理的有效措施，制定了孔探检查工作管理细则，定期进行阶段回顾，查找不足，制定整改措施。以型号为单元编制孔探检查工艺规程，作为总纲指导性文件。以当次检查任务为输入，编制人员操作工艺卡片，指导现场检查人员工作。通过上述过程实施，逐步形成了孔探检查工作风险控制体系，风险事件应对措施的有效实施率达到100%，有效使风险事项发生率由5%（风险事件发生次数/孔探检查工作次数）下降到2%以下。

参考文献

[1]GJB5852-2006装备研制风险分析要求[S].

[2]GJB/Z171-2013武器装备研制项目风险管理指南[S].

[3]范海青.发动机孔探检查过程中的风险管理[J]，航空维修与工程，2010-4.

作者：魏兴 单位：中国航发沈阳发动机研究所